EP0544355B1 - Digital phase lock loop - Google Patents

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Publication number
EP0544355B1
EP0544355B1 EP92203543A EP92203543A EP0544355B1 EP 0544355 B1 EP0544355 B1 EP 0544355B1 EP 92203543 A EP92203543 A EP 92203543A EP 92203543 A EP92203543 A EP 92203543A EP 0544355 B1 EP0544355 B1 EP 0544355B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signal
phase
locked loop
frequency
output signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP92203543A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0544355A1 (en
Inventor
Ulrich c/o Philips Patentverwalt. GmbH Möhlmann
Gerd c/o Philips Patentverwalt. GmbH Onken
Dieter c/o Philips Patentverwalt. GmbH Kunze
Jörg c/o Philips Patentverwalt. GmbH Wölber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Patentverwaltung GmbH
Koninklijke Philips Electronics NV
Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Patentverwaltung GmbH, Koninklijke Philips Electronics NV, Philips Electronics NV filed Critical Philips Patentverwaltung GmbH
Publication of EP0544355A1 publication Critical patent/EP0544355A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0544355B1 publication Critical patent/EP0544355B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/099Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop
    • H03L7/0991Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop the oscillator being a digital oscillator, e.g. composed of a fixed oscillator followed by a variable frequency divider
    • H03L7/0992Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop the oscillator being a digital oscillator, e.g. composed of a fixed oscillator followed by a variable frequency divider comprising a counter or a frequency divider

Definitions

  • Digital phase locked loops are known, for example, from US-A-5 050 195.
  • the invention relates to a digital phase locked loop (PLL), which adjusts to a rectangular input signal with a frequency f E and which has a switch which is switched to square wave signals of different frequencies and which is followed by a main divider, which works with a divisor D, which forms the output signal of the phase locked loop, the changeover switch being actuated as a function of this output signal and the input signal.
  • PLL digital phase locked loop
  • a known phase-locked loop of this type which is built into the Matsushita IC MN6163, has a changeover switch which switches between two input frequencies, one of which is obtained by dividing the other down.
  • An exclusive-or comparison takes place between the signal to be adjusted and the output signal of the circuit, depending on which the switch is switched between the two input frequencies. It switches to the first frequency during the times when both signals have a low level or a high level at the same time and to the second frequency during the other times.
  • the main disadvantage of this circuit is that the pulses of the output signal of the circuit are not adjusted symmetrically with their leading edge to the pulses of the input signal. In addition, the phase relationship between these two signals is subject to phase jitter.
  • phase relationship also depends on the pulse width of the signals, since there is a constant comparison between the two signals, depending on which switch is actuated. Because a phase comparison during the entire time takes place, the capture and hold range of the circuit is relatively large, which is undesirable for many purposes.
  • the changeover switch of the digital phase locked loop is thus supplied with three square-wave signals with three different frequencies, the relationships between these frequencies specified above having to be fulfilled.
  • Both the pulses of the input signal as well those of the output signal represent a digital signal that can basically only take two amplitude values. It is also immaterial whether the input signal and / or the output signal has a high level in the idle state and has pulses that have a low level, or whether the reverse applies. In the following, it is assumed for the explanation that both signals have a low level in their idle state and have pulses with a high level.
  • the second square-wave signal with the frequency f 2 must have a higher frequency than the third square-wave signal with the frequency f 3 for the circuit to snap onto the leading edges of the pulses.
  • the reverse applies if the reverse is to be snapped onto the trailing edges of the input signal.
  • a switchover logic is provided which switches the switchover between the three square-wave signals, its output signal being fed to the main divider.
  • the changeover switch is switched to the signal with the first frequency f 1 by the changeover logic.
  • the amplitude of the output signal of the circuit is also considered. If this has a low level, the second square-wave signal is switched at the second frequency. If, on the other hand, it has a high level, then the third square-wave signal with the third frequency is switched to.
  • the relationship of the frequencies or the division ratio of the main divider to one another ensures that the output signal of the circuit arrangement or the pulses contained in it, with its leading edge, are timed to a predefinable point in time during the pulses of the input signal the circuit fall.
  • the frequencies of the signals or the pulses occurring in them can thus be selected so that the output signal of the main divider changes from low to high level just in the middle of a pulse of the input signal. If the circuit is not yet properly engaged and the leading edge of the pulses of the output signal of the circuit appears after the middle of the pulses of the input signal, the time during which the switch is switched to the second square-wave signal with the second frequency f 2 is greater. This relatively higher-frequency signal therefore generates more pulses which are supplied to the divider D. The next output pulse of divider D therefore appears relatively earlier, so that the next leading edges of the output pulses appear earlier and adjust to the middle of the pulses of the input signal.
  • a small catch and hold area can also be achieved by symmetrically engaging the circuit; both are the same size.
  • the digital phase-locked loop according to the invention also has the advantage that both the frequency condition, that is to say the desired frequency of the output signal of the circuit, and the phase condition, that is to say the phase position of, by the choice of the different frequencies Input and output signals can be set independently of one another in the desired manner.
  • the frequency condition can be set by choosing the frequency f 1 and the divisior D of the main divider. These must be designed such that the frequency f 1 divided by the divisor D results in the output frequency of the circuit or corresponds to the frequency of the input signal to which it is to be locked.
  • the frequencies f 2 and f 3 of the second and third square-wave signals determine the phase condition, that is to say the relative position of the pulses of the output signal to the pulses of the input signal of the circuit.
  • dividers are provided, by means of which the three square-wave signals with the frequencies f 1 , f 2 and f 3 are obtained by dividing a generator square-wave signal with a frequency f 0 .
  • the above-mentioned conditions for the three frequencies are met and there is the advantage that only a square-wave signal and a divider are required to generate the three signals.
  • the circuit can, as is provided according to one embodiment, be designed so that a square-wave signal generator is provided, which supplies a signal with the second frequency f 2 , which is fed to a divider with the divisor 2, the output signal of which includes the square-wave signal represents the first frequency f 1 .
  • the phase-locked loop is provided in a television receiver for detecting the horizontal synchronizing pulses of a television signal that may be received in an output signal of a tuner of the television receiver.
  • the above-described symmetrical latching of the circuit and the consequently small capture and hold area can be used particularly well in the detection of the horizontal synchronizing pulses of a television signal, since this small capture and hold area leads to an occurrence of interference being unlikely.
  • the phase-locked loop can be used to detect whether the television receiver or the tuner of the television receiver receives a television signal or not. Depending on this knowledge, further circuits in the television receiver can be set accordingly.
  • the output signal of the tuner is fed to an amplitude filter, by means of which the synchronizing pulses are separated which are fed to a downstream low-pass filter which acts as an integrator and whose output signal is compared in a comparator with a switching threshold, a monoflop being triggered when the switching threshold is exceeded, the output signal of which represents the input signal of the phase-locked loop.
  • the sensitivity or insensitivity of the circuit and the time delay with which the monoflop delivers an output signal can be influenced when horizontal synchronizing pulses have been separated by the amplitude sieve.
  • the choice of these two parameters also influences how many interference pulses reach the input of the phase-locked loop.
  • the output signal of the monoflop is now a digital signal that can only assume two states and that can be further processed by the phase locked loop.
  • phase-locked loop is followed by an evaluation circuit in which a D flip-flop is provided, the D input of which is supplied with the input signal of the phase locked loop and the clock input of which is supplied with the output signal of the phase locked loop and the output signal of which is two Current mirror controls, the outputs of which are guided to a capacitor connected to a reference potential, one current mirror circuit charging the capacitor and the other discharging it, and that the voltage across the capacitor is fed to a comparator whose output signal indicates whether the phase-locked loop indicates a television signal with horizontal sync pulses has engaged or not.
  • the state of charge of the capacitor is a measure of whether the circuit has locked or not.
  • the voltage across the capacitor can be evaluated by means of a comparator with hysteresis, which eliminates switching uncertainties, which in turn provides an output signal that can be easily further processed and that indicates the latched state of the circuit.
  • the weighting can be adjusted with the level of the charge or discharge current of the two current mirrors.
  • a charge-discharge current ratio of 4: 1 to 7: 1 is advantageous for use in a television receiver. If the current ratio is higher, noise is also recognized as a signal; if it is lower, a noisy signal is no longer recognized as such.
  • a horizontal phase locked loop is provided in the television receiver, to which the horizontal synchronization signal contained in a received television signal is fed, which has a phase comparator and a controllable oscillator, that the input of the controllable oscillator is switched to via a controllable switch Output of the phase comparator or an output of a DC voltage source is switchable, which supplies a voltage which causes the oscillator to oscillate at a predetermined horizontal frequency, and that the controllable switch is controlled in dependence on the output signal of the comparator so that the controllable oscillator when not locked Phase controller emits a signal with the target horizontal frequency.
  • the television receiver thus has a horizontal phase locked loop which locks onto the horizontal sync pulses and its output signal for further processing in the television receiver, in particular for the deflection circuit processed for display on a screen.
  • the digital phase locked loop according to the invention serves to recognize whether a television signal is being received or not. If no television signal is received, the problem with the circuits known from the prior art arises that the horizontal phase locked loop delivers an arbitrary frequency, since it can no longer adjust itself to an input frequency. However, this in turn means that the display on the screen is no longer possible due to fluctuating horizontal frequencies. In particular, so-called on-screen display representations can no longer be made.
  • the digital phase locked loop according to the invention can be used in the manner described above to detect whether a television signal is being received or not.
  • This information can now be used to switch the oscillator of the horizontal phase locked loop to its nominal frequency during those times in which the comparator of the evaluation circuit indicates that no television signal is being received. It is also possible to display it on the screen when no television signal is being received. For example, a display on the screen can also take place during a channel search. This representation can be given, for example, by fading in certain setting values of the television receiver.
  • a first embodiment of the digital phase locked loop according to the invention shown in FIG. 1 has a changeover switch 1 which has three inputs. Switching positions a, b and c are provided for switching to the three inputs.
  • the three square-wave signals fed to these inputs of the changeover switch 1 are obtained from a square-wave signal with the frequency f 0 , which in turn can originate from a generator not shown in the FIG.
  • the square-wave signal with the frequency f 0 is divided in a first divider 2 by a divisor A, so that the divider 2 provides at its output a square-wave signal with the frequency f 1 , which is supplied to the switch 1 at its switch contact a.
  • a second divider 3 the signal with the frequency f 0 is divided by a divisor B, so that the divider 3 delivers at its output a second square wave signal with the frequency f 2 , which is supplied to the switch contact b of the changeover switch 1.
  • the signal with the frequency f 0 is divided in a third divider 4 by a divisor C.
  • the third square wave signal is supplied to the switch contact C of the changeover switch 1.
  • the switch 1 which delivers a signal U at its output, is followed by a main divider 5, which works with a divisor D.
  • the output signal of the main divider 5 also represents the output signal of the phase locked loop, which is denoted by H PLL in the figure.
  • a switchover logic 6 is also provided, which is supplied on the input side with the output signal of the phase locked loop H PLL and on the other hand with the input signal to which the phase locked loop is to adjust.
  • This input signal is designated H in the figure; it has a frequency f 1 .
  • the changeover logic 6 controls the changeover switch 1 as a function of these signals.
  • the changeover logic 6 can of course be integrated in the changeover switch 1.
  • the frequency f 1 of the first square-wave signal must therefore be divided down with the divisor D to correspond to the frequency of the input signal to which the circuit is to snap.
  • the sum of the frequencies f 2 and f 3 must correspond to twice the value of the frequency of the signal f 1 . This is required to snap the Ensure circuit.
  • Select k 2 for a symmetrical engagement.
  • the dividers 2, 3, 4 and 5 should work with integer divisors.
  • the divisors 2, 3 and 4 can work with the following divisors, for example: table A B C. 2nd 1 00 4th 3rd 6 6 4th 12th 8th 5 20th 10th 6 30th 12th 7 40
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the digital phase locked loop, in which the divisors according to the first Row of the table.
  • the signal with the frequency f 0 can thus be used directly as a second square wave signal with the signal f 2 .
  • the frequency of the third signal f 3 is 0, so that the contact c of the changeover switch 1 can be supplied with a signal of constant amplitude. In the illustration according to FIG. 2, this contact is connected to ground.
  • the circuit according to FIG. 2 has no functional disadvantages compared to the circuit according to FIG. 1, but two dividers are saved.
  • a first curve shown in FIG. 3 shows the input signal H.
  • This input signal can assume two levels, namely low level, marked 0 in FIG. 3 and high level, marked 1 in FIG.
  • the signal has a low level in its idle state.
  • the signal is high during pulses contained in the signal.
  • This signal H can be, in particular, a horizontal synchronizing signal of a television signal or a signal derived from this signal.
  • a second curve shown in FIG. 3 shows the output signal U of the changeover switch 1 of the circuit according to FIG. 2.
  • FIG. 3 shows the output signal H PLL of the circuit or the output signal of the divider 5 of the circuit according to FIG. 2.
  • the control logic 6 of the phase locked loop according to FIG. 2 controls the changeover switch 1 as a function of the output signal H PLL and the input signal H.
  • the illustration according to FIG. 3 shows that the changeover switch to its position a, ie to the signal with the frequency f 1 during of those times in which the input signal H has a low level. During these periods, the level of the output signal H PLL of the circuit for the switch position of the switch 6 is irrelevant.
  • the instantaneous level of the output signal H PLL is also taken into account. If this signal has a low level during a pulse of the signal H, the changeover switch is switched to its position b, that is to say the signal with the frequency f 2 . If, on the other hand, the signal H PLL is high during a pulse of the signal H, the changeover switch 1 is switched to its contact c, that is to say the signal with the frequency f 3 .
  • FIG. 3 shows the locked state of the circuit, that is to say the state in which the output signal H PLL is synchronized with its leading edges exactly to the center of the pulses of the signal H.
  • the divider 5 according to FIG. 2 as shown in FIG. 3 during the period from Time t 2 , that is, the time at which the signal at the output of divider 5 changes from low to high level until time t 3 , at which the trailing edge of the IM pulse of the input signal appears, no pulses are supplied. From t 3 , the pulses divided by divider 2 arrive at the input of divider 5. At time t 4 , the input signal supplied to divider 5 again generates a pulse at the output of divider 5 by dividing by divisor D.
  • the counter has counted once, for example, in the period t 2 to t 6 .
  • the divider 5 was supplied with the first signal with the frequency f 1 .
  • the signal with the relatively higher frequency f 2 was fed to the divider.
  • the values of the frequencies f 1 , f 2 and f 3 and the divisor D of the divider 5 according to FIG. 2 are chosen so that the divider receives just enough pulses in the time period t2 to t6 that an output signal at times t 2 and t 6 , that is, in the middle of the time of the pulses of the signal H changes from low to high level. This sequence continues in the synchronized state of the circuit between two pulses of the signal H.
  • the output signal of divider 5 will change from low to high level again at time t 6 , this time being chosen in accordance with the frequency relationships of f 1 or the pulses supplied to divider 5 in the same way as in the synchronized state so that the Time t 6 the temporal center of a pulse of the signal H falls.
  • the output signal of the divider 5 or the overall circuit is thus synchronized again to the temporal center of the pulses of the signal H. This synchronization can also take several periods.
  • the pulse diagram according to FIG. 3 can in principle also be read for a circuit according to FIG. 1, in which the frequency f 3 is not equal to 0, but for one Detection on the leading edges of the pulses of signal H should have a lower frequency than the signal with frequency f 2 .
  • pulses would also be counted during the time periods t 2 to t 3 or t 6 to t 7 , but it would be a smaller number of pulses during this time period than would arrive at the divider 5 during the remaining time periods.
  • the selection of the frequencies f 1 , f 2 , f 3 and the divisor D of the divider 5 of the circuit according to FIG. 1 would have to be designed in such a way that the output signal of the divider 5 in the synchronized state of the circuit just at times t 2 or t 6 changes from low to high level.
  • the phase position of H and H PLL in the adjusted state depends on the choice of the frequencies f 1 , f 2 , f 3 and the divisor D. If they are chosen so that t 2 or t 6 are in the middle of the sync pulse, the control range is symmetrical with respect to the rest position. Even with this configuration of a circuit, for example according to FIG.
  • the same number of pulses is always counted as a result of the switching on of the signal of frequency f 1 to divider 5 regardless of the state of the signal H PLL during times t 3 to t 5 , that is to say none during this time period Readjustment takes place. Readjustment only takes place during the time periods t 1 to t 3 or t 5 to t 7 .
  • FIG. 4 shows a block diagram of some circuit elements of a television receiver, which is otherwise not shown in FIG.
  • the digital phase locked loop described above is indicated here as block 11.
  • the signal H supplied to the block 11, that is to say the phase-locked loop, on the input side is obtained from a horizontal synchronizing signal of a television signal.
  • a tuner 12 is provided, which is followed by an amplitude filter 13 which separates horizontal synchronizing pulses contained in the television signal.
  • a low-pass filter connected downstream of the amplitude filter 13 acts as an integrator. Its output signal is fed to a further amplitude filter or a comparator, which then delivers an output signal when the signal supplied by the low-pass filter 14 exceeds a certain value.
  • a monoflop 16 is then triggered, which delivers a pulse.
  • the output signal of the monoflop 16 represents the signal H, which is fed to the digital phase locked loop 11, which is the phase locked loop according to FIG. 1 or FIG. 2.
  • An evaluation unit 17 is connected downstream of the phase-locked loop 11, to which both the output signal H PLL of the phase-locked loop and the output signal H of the monoflop 16 are fed.
  • the evaluation unit 17 in turn supplies an output signal H A which indicates whether the digital phase locked loop 11 has locked in or not.
  • the upstream connection of the circuit elements 13 to 16 has the advantage that any interference that may be superimposed on the television signal supplied by the tuner 12 and thus also on the horizontal sync pulses contained therein, is largely filtered out.
  • the monoflop 16 delivers clear pulses with superimposed noise, which are overlaid by significantly fewer interference pulses.
  • FIG. 5 shows the evaluation unit 17 according to FIG. 4 in more detail. 5 also shows one
  • Horizontal phase locked loop as can be provided in a television receiver, not otherwise shown.
  • the evaluation unit On the input side, the evaluation unit has a D flip-flop 21, the clock input of which is supplied with the output signal of the digital phase locked loop.
  • the input signal of the phase locked loop is fed to the D input of the flip-flop 21.
  • the flip-flop 21 therefore always takes over the current value of the input signal of the phase locked loop with the positive edge of the signal H PLL , that is to say the output signal. If the phase-locked loop is locked, this input signal is always high at these times. If the phase-locked loop is not locked, the signal has a low level at these times.
  • the output signal of the D flip-flop 21 thus has a high level in the locked state of the circuit and a low level in the non-locked state.
  • This signal is fed to a first current mirror circuit 22 with a transistor 23 and a second current mirror circuit 24 with a transistor 25.
  • the transistor 23 is turned on and the first current mirror circuit 22 supplies a current with which a capacitance 26 connected to ground is charged.
  • the transistor 25 is turned on and the second current mirror circuit 24 discharges the capacitance 26.
  • the voltage appearing across the capacitance 26 is evaluated by means of a comparator 27 with hysteresis, which delivers a high signal when the voltage exceeds a certain value and which delivers a low signal when the voltage falls below this value.
  • the weighting can be adjusted with the level of the charge or discharge current, that is to say the currents of the two current mirror circuits 22 and 24.
  • a charge-discharge current ratio of 4: 1 to 7: 1 was found experimentally. If the current ratio is higher, noise is also recognized as a signal; if it is lower, a noisy signal is no longer reliably recognized as a signal.
  • the output signal H A of the comparator 27 thus indicates in a time-integrated form whether the phase-locked loop 11 has latched in accordance with FIG. 4 or not.
  • This information can now be used in a television receiver to correspondingly control a horizontal phase locked loop provided in this.
  • This horizontal phase locked loop its output signal For example, is used to control the horizontal deflection of a picture tube to display the picture, has the property that it delivers almost any output signal when there is no input signal. This in turn means that display on the screen is no longer possible.
  • the output signal H A of the comparator 27 is now used to switch the oscillator of the horizontal phase locked loop to its desired value and thus to allow a screen display, even if no signal is received.
  • the horizontal phase locked loop is indicated in FIG. 5 by means of a phase comparator 31, a filter 32 connected downstream of it and a controllable oscillator 33.
  • this phase-locked loop is intended to lock onto the horizontal synchronizing pulses which are contained in a television signal.
  • the oscillator 33 is controlled on the input side such that it delivers a signal at the desired frequency at its output. This signal is designated H ' SYNC in FIG. 5.
  • this control signal for the oscillator 33 can assume almost any and, in particular, also fluctuating values, so that the signal H ' SYNC also takes on fluctuating values and a screen display is no longer possible.
  • the digital phase-locked loop according to the invention is not locked and the comparator 27 supplies an output signal H A which has a low level.
  • This signal H A is now used to supply a diode 43 connected to the output of the comparator 27 on the cathode side switch.
  • the diode 43 is connected on the anode side to a switch 44 which it controls.
  • the switch 44 can be used to switch the output of the phase comparator 33 or an output of a DC voltage source 45 to the input of the filter 32.
  • the output signal of the comparator 27 has a high level.
  • the diode 43 is then switched on and the switch 44 is switched to the output of the phase comparator 31 of the H PLL .
  • the horizontal phase locked loop which is formed from the elements 31, 32 and 33, then operates in a normal manner, ie it adjusts itself to the horizontal synchronizing signals contained in the television signal.
  • the output signal H A is low, so that the diode 43 is blocked.
  • the switch 44 is then connected to the output of the DC voltage generator 45.
  • the DC voltage supplied by this arrives at the input of the controllable oscillator 33.
  • the DC voltage supplied by the generator 45 is selected so that the controllable oscillator 33 supplies a signal of a desired horizontal frequency, that is to say that frequency which is contained in a television signal Horizontal synchronizing signal normally has.
  • the control of the deflection circuit of the television set etc. is possible, so that although no television signal is received, displays on the screen are still possible, which can be, for example, so-called on-screen displays, that is to say representations of certain ones Setting parameters of the television set.

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Synchronizing For Television (AREA)

Description

Digitale Phasenregelkreise sind beispielsweise aus US-A-5 050 195 bekannt.Digital phase locked loops are known, for example, from US-A-5 050 195.

Die Erfindung betrifft einen digitalen Phasenregelkreis (PLL), welcher auf ein rechteckförmiges Eingangssignal mit einer Frequenz fE einregelt und welcher einen Umschalter aufweist, der auf Rechtecksignale verschiedener Frequenz umgeschaltet wird und dem ein Hauptteiler, welcher mit einem Divisor D arbeitet, nachgeschaltet ist, der das Ausgangssignal des Phasenregelkreises bildet, wobei der Umschalter in Abhängigkeit dieses Ausgangssignals und des Eingangssignals betätigt wird.The invention relates to a digital phase locked loop (PLL), which adjusts to a rectangular input signal with a frequency f E and which has a switch which is switched to square wave signals of different frequencies and which is followed by a main divider, which works with a divisor D, which forms the output signal of the phase locked loop, the changeover switch being actuated as a function of this output signal and the input signal.

Ein bekannter derartiger Phasenregelkreis, der in das IC MN6163 der Firma Matsushita eingebaut ist, weist einen Umschalter auf, welcher zwischen zwei Eingangsfrequenzen umschaltet, von denen eine durch Herunterteilen der anderen gewonnen wird. Zwischen dem Signal, auf das eingeregelt werden soll und dem Ausgangssignal der Schaltung findet ein Exklusiv-Oder-Vergleich statt, in Abhängigkeit dessen der Umschalter zwischen den beiden Eingangsfrequenzen umgeschaltet wird. Dabei wird während der Zeiten, in denen beide Signale gleichzeitig Low-Pegel oder gleichzeitig High-Pegel haben, auf die erste Frequenz und während der übrigen Zeiten auf die zweite Frequenz geschaltet. Diese Schaltung weist vor allem den Nachteil auf, daß die Impulse des Ausgangssignals der Schaltung mit ihrer Vorderflanke nicht symmetrisch zu den Impulsen des Eingangssignals eingeregelt werden. Darüber hinaus ist die Phasenbeziehung zwischen diesen beiden Signalen einem Phasenjitter unterworfen. Die Phasenbeziehung hängt außerdem auch noch von der Impulsbreite der Signale ab, da ständig ein Vergleich zwischen beiden Signalen stattfindet, in Abhängigkeit dessen der Umschalter betätigt wird. Da während der gesamten Zeit ein Phasenvergleich stattfindet, ist der Fang- und Haltebereich der Schaltung relativ groß was für viele Einsatzzwecke unerwünscht ist.A known phase-locked loop of this type, which is built into the Matsushita IC MN6163, has a changeover switch which switches between two input frequencies, one of which is obtained by dividing the other down. An exclusive-or comparison takes place between the signal to be adjusted and the output signal of the circuit, depending on which the switch is switched between the two input frequencies. It switches to the first frequency during the times when both signals have a low level or a high level at the same time and to the second frequency during the other times. The main disadvantage of this circuit is that the pulses of the output signal of the circuit are not adjusted symmetrically with their leading edge to the pulses of the input signal. In addition, the phase relationship between these two signals is subject to phase jitter. The phase relationship also depends on the pulse width of the signals, since there is a constant comparison between the two signals, depending on which switch is actuated. Because a phase comparison during the entire time takes place, the capture and hold range of the circuit is relatively large, which is undesirable for many purposes.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen digitalen Phasenregelkreis der eingangs genannten Art zu schaffen, der einen kleinen Fang- und Haltebereich hat.It is an object of the invention to provide a digital phase-locked loop of the type mentioned at the outset, which has a small capture and hold range.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

  • daß der Umschalter zwischen einem ersten Rechtecksignal mit der Frequenz f1, einem zweiten Rechtecksignal mit der zweiten Frequenz f2 und einem dritten Rechtecksignal mit der Frequenz f3 umgeschaltet wird, wobei gilt: f 1 · 1/D = f E sowie k · f 1 = f 2 + (k-1) · f 3 ,
    Figure imgb0001
  • daß eine Umschaltlogik vorgesehen ist, welche den Umschalter in der Weise steuert, daß er im Zeitraum zwischen zwei Impulsen des Ausgangssignals auf das Signal mit der ersten Frequenz f1 und daß er während eines Impulses des Ausgangssignals und eines ersten Zustands des Eingangssignals auf das Signal mit der zweiten Frequenz f2 und während eines Impulses des Ausgangssignals und eines zweiten Zustands des Eingangssignals auf das Signal mit der dritten Frequenz f3 geschaltet wird,
  • und daß für ein Einrasten der Schaltung auf die Vorderflanken der Impulse des Eingangssignals f2 > f3 bzw. auf die Rückflanken f2 < f3 gilt.
This object is achieved in that
  • that the switch is switched between a first square-wave signal with the frequency f 1 , a second square-wave signal with the second frequency f 2 and a third square-wave signal with the frequency f 3 , where: f 1 1 / D = f E as well as k · f 1 = f 2nd + (k-1) · f 3rd ,
    Figure imgb0001
  • that a changeover logic is provided which controls the changeover switch in such a way that it switches to the signal with the first frequency f 1 in the period between two pulses of the output signal and that it switches to the signal during a pulse of the output signal and a first state of the input signal the second frequency f 2 and during a pulse of the output signal and a second state of the input signal is switched to the signal with the third frequency f 3 ,
  • and that for a latching of the circuit on the leading edges of the pulses of the input signal f 2 > f 3 or on the trailing edges f 2 <f 3 applies.

Dem Umschalter des digitalen Phasenregelkreises werden also drei Rechtecksignale mit drei verschiedenen Frequenzen zugeführt, wobei die oben angegebenen Beziehungen zwischen diesen Frequenzen erfüllt sein müssen. Sowohl die Impulse des Eingangssignals wie auch die des Ausgangssignals stellen ein digitales Signal dar, das grundsätzlich nur zwei Amplitudenwerte annehmen kann. Es ist darüber hinaus gleichgültig, ob das Eingangssignal und/oder das Ausganssignal im Ruhezustand High-Pegel hat und Impulse aufweist, die Low-Pegel haben, oder ob das Umgekehrte gilt. Im folgenden wird für die Erläuterung davon ausgegangen, daß beide Signale in ihrem Ruhezustand Low-Pegel haben und Impulse mit High-Pegel aufweisen.The changeover switch of the digital phase locked loop is thus supplied with three square-wave signals with three different frequencies, the relationships between these frequencies specified above having to be fulfilled. Both the pulses of the input signal as well those of the output signal represent a digital signal that can basically only take two amplitude values. It is also immaterial whether the input signal and / or the output signal has a high level in the idle state and has pulses that have a low level, or whether the reverse applies. In the following, it is assumed for the explanation that both signals have a low level in their idle state and have pulses with a high level.

In jedem Falle gilt, daß für ein Einrasten der Schaltung auf die Vorderflanken der Impulse das zweite Rechtecksignal mit der Frequenz f2 eine höhere Frequenz als das dritte Rechtecksignal mit der Frequenz f3 aufweisen muß. Soll umgekehrt auf die Rückflanken des Eingangssignal gerastet werden, gilt das Umgekehrte.In any case, the second square-wave signal with the frequency f 2 must have a higher frequency than the third square-wave signal with the frequency f 3 for the circuit to snap onto the leading edges of the pulses. The reverse applies if the reverse is to be snapped onto the trailing edges of the input signal.

Es ist eine Umschaltlogik vorgesehen, welche den Umschalter zwischen den drei Rechtecksignalen umschaltet, wobei sein Ausgangssignal dem Hauptteiler zugeführt wird.A switchover logic is provided which switches the switchover between the three square-wave signals, its output signal being fed to the main divider.

Während derjenigen Zeit, in der das Eingangssignal Low-Pegel hat, wird der Umschalter durch die Umschaltlogik auf das Signal mit der ersten Frequenz f1 geschaltet. Während der Impulse des Eingangssignals der Schaltung, welche High-Pegel haben, wird außerdem die Amplitude des Ausgangssignals der Schaltung betrachtet. Weist diese Low-Pegel auf, wird auf das zweite Rechtecksignal mit der zweiten Frequenz geschaltet. Weist sie dagegen High-Pegel auf, so wird auf das dritte Rechtecksignal mit der dritten Frequenz geschaltet. Durch die oben angegebenen Beziehungen der Frequenzen bzw. des Teilungsverhältnisses der Hauptteiler zueinander wird erreicht, daß das Ausgangssignal der Schaltungsanordnung bzw. die in ihm enthaltenen Impulse mit ihrer Vorderflanke zeitlich auf einen vorgebbaren Zeitpunkt während der Impulse des Eingangssignals der Schaltung fallen.During the time in which the input signal has a low level, the changeover switch is switched to the signal with the first frequency f 1 by the changeover logic. During the pulses of the input signal of the circuit, which have a high level, the amplitude of the output signal of the circuit is also considered. If this has a low level, the second square-wave signal is switched at the second frequency. If, on the other hand, it has a high level, then the third square-wave signal with the third frequency is switched to. The relationship of the frequencies or the division ratio of the main divider to one another ensures that the output signal of the circuit arrangement or the pulses contained in it, with its leading edge, are timed to a predefinable point in time during the pulses of the input signal the circuit fall.

Über die Wahl der Frequenzen f1, f2 und f3 bzw. über die Frequenzverhältnisse zueinander kann bestimmt werden, auf welchen Bereich der Impulse des Eingangssignals der Schaltung eingerastet werden soll. In der Gleichung k · f1 = f2 + (k-1) · f3 kann über den Faktor k dieser Rastzeitpunkt eingestellt werden. k ist eine natürliche Zahl im Zahlenbereich 1 bis unendlich. Wird k = 1 gewählt, so wird auf die Rückflanke der Impulse des Eingangssignals eingerastet; bei k gegen unendlich auf die Rückflanke dieser Impulse. Soll auf die Mitte der Impulse des Eingangssignals gerastet werden, so ist, wie nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, k = 2 zu wählen; es gilt dann: 2f1 = f2 + f3.The choice of the frequencies f 1 , f 2 and f 3 or the frequency relationships to one another can be used to determine the area to which the pulses of the input signal of the circuit should be locked. In the equation k · f 1 = f 2 + (k-1) · f 3 this rest time can be set using the factor k. k is a natural number in the range from 1 to infinity. If k = 1 is selected, the trailing edge of the pulses of the input signal is locked; at k towards infinity on the trailing edge of these pulses. If it is desired to snap to the center of the pulses of the input signal, then k = 2 should be selected, as is provided according to an embodiment of the invention; the following then applies: 2f 1 = f 2 + f 3 .

Die Frequenzen der Signale bzw. die in ihnen auftretenden Impulse können also so gewählt werden, daß das Ausgangssignal des Hauptteilers gerade in der Mitte eines Impulses des Eingangssignals von Low- auf High-Pegel wechselt. Ist die Schaltung noch nicht richtig eingerastet und erscheint die Vorderflanke der Impulse des Ausgangssignals der Schaltung zeitlich nach der Mitte der Impulse des Eingangssignals, so ist diejenige Zeit, während der der Umschalter auf das zweite Rechtecksignal mit der zweiten Frequenz f2 geschaltet ist, größer. Dieses relativ höherfrequente Signal erzeugt also mehr Impulse, die dem Teiler D zugeführt werden. Der nächste Ausgangsimpuls des Teilers D erscheint daher relativ früher, so daß also die nächsten Vorderflanken der Ausgangsimpulse zeitlich eher erscheinen und sich auf die Mitte der Impulse des Eingangssignals einregeln. In umgekehrter Weise ist bei nicht eingerastetem Zustand der Schaltung und bei einem Erscheinen der Vorderflanken der Impulse des Ausgangssignals zeitlich vor der Mitte der Impulse des Eingangssignals derjenige Zeitraum, in denen Impulse des zweiten Rechtecksignals dem Hauptteiler zugeführt werden, relativ kleiner und derjenige Zeitraum, in denen Impulse des dritten Rechtecksignals f3 niedrigerer Frequenz dem Hauptteiler zugeführt werden, relativ größer. Dies wiederum führt dazu, daß die Vorderflanken des Ausgangssignals des Teilers beim nächsten Impuls des Eingangssignals relativ später erscheinen, da ihm während des vorigen Impulses relativ weniger Impulse zugeführt wurden. Auf diese Weise wandert die Flanke also beim nächsten Impuls wieder etwas nach hinten, da der Teiler D etwas später ein Ausgangssignal liefert. Auch hier findet ein Einrasten auf die Mitte der Impulse des Eingangssignals statt. Diese Ausführung gilt in entsprechender Weise für k ≠ 2, also für ein Einrasten auf einen Punkt, der nicht in der Mitte der Impulse des Eingangssignals liegt.The frequencies of the signals or the pulses occurring in them can thus be selected so that the output signal of the main divider changes from low to high level just in the middle of a pulse of the input signal. If the circuit is not yet properly engaged and the leading edge of the pulses of the output signal of the circuit appears after the middle of the pulses of the input signal, the time during which the switch is switched to the second square-wave signal with the second frequency f 2 is greater. This relatively higher-frequency signal therefore generates more pulses which are supplied to the divider D. The next output pulse of divider D therefore appears relatively earlier, so that the next leading edges of the output pulses appear earlier and adjust to the middle of the pulses of the input signal. Conversely, when the circuit is not engaged and when the leading edges of the pulses of the output signal appear, the time before the middle of the pulses of Input signal, the period in which pulses of the second square-wave signal are fed to the main divider is relatively shorter and the period in which pulses of the third square-wave signal f 3 of lower frequency are fed to the main divider is relatively longer. This, in turn, causes the leading edges of the divider's output signal to appear relatively later on the next pulse of the input signal because relatively fewer pulses were fed to it during the previous pulse. In this way, the edge then moves back a little at the next pulse, since the divider D delivers an output signal a little later. Here, too, the center of the pulses of the input signal snaps into place. This version applies in a corresponding manner to k ≠ 2, that is to say to a snap-in to a point which is not in the middle of the pulses of the input signal.

Durch das symmetrische Einrasten der Schaltung ist auch ein kleiner Fang- und Haltebereich erzielbar; auch sind beide gleich groß.A small catch and hold area can also be achieved by symmetrically engaging the circuit; both are the same size.

Gegenüber der aus dem Stande der Technik bekannten Schaltung hat der erfindungsgemäße digitale Phasenregelkreis darüber hinaus den Vorteil, daß durch die Wahl der verschiedenen Frequenzen sowohl die Frequenzbedingung, d.h. also die gewünschte Frequenz des Ausgangssignals der Schaltung, als auch die Phasenbedingung, d.h. also die Phasenlage von Eingangs- und Ausgangssignal zueinander, unabhängig voneinander in gewünschter Weise einstellbar sind. Die Frequenzbedingung ist dabei einstellbar durch die Wahl der Frequenz f1 und des Divisiors D des Hauptteilers. Diese müssen so ausgelegt sein, daß die Frequenz f1 durch den Divisior D geteilt die Ausgangsfrequenz der Schaltung ergibt bzw. der Frequenz des Eingangssignals, auf das eingerastet werden soll, entspricht.Compared to the circuit known from the prior art, the digital phase-locked loop according to the invention also has the advantage that both the frequency condition, that is to say the desired frequency of the output signal of the circuit, and the phase condition, that is to say the phase position of, by the choice of the different frequencies Input and output signals can be set independently of one another in the desired manner. The frequency condition can be set by choosing the frequency f 1 and the divisior D of the main divider. These must be designed such that the frequency f 1 divided by the divisor D results in the output frequency of the circuit or corresponds to the frequency of the input signal to which it is to be locked.

Die Frequenzen f2 und f3 des zweiten und dritten Rechtecksignals bestimmen die Phasenbedingung, also die relative Lage der Impulse des Ausgangssignals zu den Impulsen des Eingangssignals der Schaltung.The frequencies f 2 and f 3 of the second and third square-wave signals determine the phase condition, that is to say the relative position of the pulses of the output signal to the pulses of the input signal of the circuit.

Für einen möglichst einfachen Aufbau der Schaltung ist es vorteilhaft, das erste, zweite und dritte Rechtecksignal aus einem Signal zu generieren. Dazu sind gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung Teiler vorgesehen, mittels derer die drei Rechtecksignale mit den Frequenzen f1, f2 und f3 durch Teilung eines Generatorrechtecksignals mit einer Frequenz f0 gewonnen werden.For the circuit to be as simple as possible, it is advantageous to generate the first, second and third square-wave signals from one signal. For this purpose, according to an embodiment of the invention, dividers are provided, by means of which the three square-wave signals with the frequencies f 1 , f 2 and f 3 are obtained by dividing a generator square-wave signal with a frequency f 0 .

Aufgrund der oben beschriebenen freien Wahl einerseits der Frequenzbedingung und andererseits der Phasenbedingung ist es dabei möglich, wie nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen ist, die Teiler mit ganzzahligen Divisoren arbeiten zu lassen. Dies erleichtert den Aufbau der Schaltung und erspart komplizierte Teiler, die mit nicht ganzzahligen Devisoren arbeiten.Because of the free choice described above, on the one hand the frequency condition and on the other hand the phase condition, it is possible, as is provided according to a further embodiment, to let the divisors work with integer divisors. This simplifies the construction of the circuit and saves complicated dividers that work with non-integer Devisors.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Frequenz f2 doppelt so groß gewählt ist wie die Frequenz f1 und daß das dritte Rechtecksignal eine Frequenz f3 = 0 hat, d.h. also konstante Amplitude aufweist. Bei dieser Wahl der Frequenzen sind die o.g. Bedingungen für die drei Frequenzen erfüllt und es tritt der Vorteil ein, daß zur Generierung der drei Signale nur noch ein Rechtecksignal und ein Teiler erforderlich sind. Die Schaltung kann dabei, wie nach einer Ausgestaltung vorgesehen ist, so ausgebaut sein, daß ein Rechtecksignal-Generator vorgesehen ist, welcher ein Signal mit der zweiten Frequenz f2 liefert, das einem Teiler mit dem Divisor 2 zugeführt wird, dessen Ausgangssignal das Rechtecksignal mit der ersten Frequenz f1 darstellt.Another embodiment of the invention provides that the frequency f 2 is chosen twice as large as the frequency f 1 and that the third square wave signal has a frequency f 3 = 0, that is to say has a constant amplitude. With this choice of frequencies, the above-mentioned conditions for the three frequencies are met and there is the advantage that only a square-wave signal and a divider are required to generate the three signals. The circuit can, as is provided according to one embodiment, be designed so that a square-wave signal generator is provided, which supplies a signal with the second frequency f 2 , which is fed to a divider with the divisor 2, the output signal of which includes the square-wave signal represents the first frequency f 1 .

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Phasenregelkreis in einem Fernsehempfänger zur Detektion der Horizontalsynchronimpulse eines gegebenenfalls empfangenen Fernsehsignals in einem Ausgangssignal eines Tuners des Fernsehempfängers vorgesehen ist. Das oben beschriebene symmetrische Einrasten der Schaltung und der infolgedessen kleine Fang- und Haltebereich ist bei der Detektion der Horizontalsynchronimpulse eines Fernsehsignals besonders gut einsetzbar, da dieser kleine Fang- und Haltebereich dazu führt, daß ein Einfallen auf Störungen unwahrscheinlich ist. Mittels des Phasenregelkreises kann detektiert werden, ob der Fernsehempfänger bzw. der Tuner des Fernsehempfängers ein Fernsehsignal empfängt oder nicht. In Abhängigkeit dieser Erkenntnis können weitere Schaltkreise in dem Fernsehempfänger entsprechend eingestellt werden. Speziell für die Anwendung zur Detektion der Horizontalsynchronimpulse in einem Fernsehsignal ist es vorteilhaft, daß der Rechtecksignal-Generator mit einer Frequenz f0 = 843,75 MHz arbeitet und daß im Hauptteiler eine Division durch D = 27 vorgenommen wird. Es ergibt sich hierbei für das Ausgangssignal der Schaltung eine Frequenz, die nahezu exakt der Frequenz des Horizontalsynchronsignals in einem Fernsehsignal entspricht.According to a further embodiment, it is provided that the phase-locked loop is provided in a television receiver for detecting the horizontal synchronizing pulses of a television signal that may be received in an output signal of a tuner of the television receiver. The above-described symmetrical latching of the circuit and the consequently small capture and hold area can be used particularly well in the detection of the horizontal synchronizing pulses of a television signal, since this small capture and hold area leads to an occurrence of interference being unlikely. The phase-locked loop can be used to detect whether the television receiver or the tuner of the television receiver receives a television signal or not. Depending on this knowledge, further circuits in the television receiver can be set accordingly. Especially for the application for the detection of the horizontal synchronizing pulses in a television signal, it is advantageous that the square-wave signal generator works with a frequency f 0 = 843.75 MHz and that a division by D = 27 is carried out in the main divider. This results in a frequency for the output signal of the circuit which corresponds almost exactly to the frequency of the horizontal synchronizing signal in a television signal.

Sollen in einem Fernsehempfänger in beschriebener Weise die Horizontalsynchronimpulse eines Fernsehsignals detektiert werden, so ist es vorteilhaft, diese Impulse nicht direkt der Schaltung zuzuführen, da sie meist von Störungen überlagert sind und so ein einwandfreies Arbeiten der Schaltung nicht immer gewährleistet ist. Zur Ausschaltung von Störungen ist es daher vorteilhaft, wie nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen ist, daß das Ausgangssignal des Tuners einem Amplitudensieb zugeführt wird, mittels dessen die Synchronimpulse abgetrennt werden, welche einem nachgeschalteten, als Integrator wirksamen Tiefpaßfilter zugeführt werden, dessen Ausgangssignal in einem Komparator mit einer Schaltschwelle verglichen wird, wobei bei Überschreiten der Schaltschwelle ein Monoflop angestoßen wird, dessen Ausgangssignal das Eingangssignal des Phasenregelkreises darstellt. Durch die Wahl der Zeitkonstante des Integrators bzw. der Schaltschwelle des Komparators kann dabei die Empfindlichkeit bzw. Unempfindlichkeit der Schaltung sowie die zeitliche Verzögerung beeinflußt werden, mit der der Monoflop ein Ausgangssignal liefert, wenn Horizontalsynchronimpulse durch das Amplitudensieb abgetrennt wurden. Ferner wird durch die Wahl dieser beiden Parameter beeinflußt, wieviele Störimpulse an den Eingang des Phasenregelkreises gelangen. Das Ausgangssignal des Monoflops ist nun ein digitales Signal, das nur zwei Zustände annehmen kann und das durch den Phasenregelkreis weiterverarbeitet werden kann.If the horizontal synchronizing pulses of a television signal are to be detected in a television receiver in the manner described, it is advantageous not to supply these pulses directly to the circuit, since they are usually superimposed by interference and so the circuit can not always function properly. To eliminate interference, it is therefore advantageous, as is provided in a further embodiment, that the output signal of the tuner is fed to an amplitude filter, by means of which the synchronizing pulses are separated which are fed to a downstream low-pass filter which acts as an integrator and whose output signal is compared in a comparator with a switching threshold, a monoflop being triggered when the switching threshold is exceeded, the output signal of which represents the input signal of the phase-locked loop. By selecting the time constant of the integrator or the switching threshold of the comparator, the sensitivity or insensitivity of the circuit and the time delay with which the monoflop delivers an output signal can be influenced when horizontal synchronizing pulses have been separated by the amplitude sieve. The choice of these two parameters also influences how many interference pulses reach the input of the phase-locked loop. The output signal of the monoflop is now a digital signal that can only assume two states and that can be further processed by the phase locked loop.

Für die Anwendung des Phasenregelkreises in einem Fernsehempfänger ist weiter vorgesehen, daß dem Phasenregelkreis eine Auswerteschaltung nachgeschaltet ist, in welcher ein D-Flipflop vorgesehen ist, dessen D-Eingang das Eingangssignal des Phasenregelkreises und dessen Takteingang das Ausgangssignal des Phasenregelkreises zugeführt wird und dessen Ausgangssignal zwei Stromspiegel steuert, deren Ausgänge einen gegen ein Bezugspotential geschalteten Kondensator geführt werden, wobei eine Stromspiegelschaltung den Kondensator auflädt und die andere ihn entlädt, und daß die Spannung über dem Kondensator einem Komparator zugeführt wird, dessen Ausgangssignal indiziert, ob der Phasenregelkreis auf ein Fernsehsignal mit Horizontalsynchronimpulsen eingerastet hat oder nicht.For the use of the phase-locked loop in a television receiver, it is further provided that the phase-locked loop is followed by an evaluation circuit in which a D flip-flop is provided, the D input of which is supplied with the input signal of the phase locked loop and the clock input of which is supplied with the output signal of the phase locked loop and the output signal of which is two Current mirror controls, the outputs of which are guided to a capacitor connected to a reference potential, one current mirror circuit charging the capacitor and the other discharging it, and that the voltage across the capacitor is fed to a comparator whose output signal indicates whether the phase-locked loop indicates a television signal with horizontal sync pulses has engaged or not.

Der Ladezustand des Kondensators ist ein Maß dafür, ob die Schaltung gerastet hat oder nicht. Die über dem Kondensator liegende Spannung kann mittels eines Komparators mit Hysteresis, welche Schaltunsicherheiten vernichtet, ausgewertet werden, der seinerseits ein Ausgangssignal liefert, das leicht weiterverarbeitbar ist und das den Rastzustand der Schaltung angibt. Mit der Höhe des Lade- bzw. Entladestromes der beiden Stromspiegel ist die Gewichtung einstellbar. Dabei ist für die Anwendung in einem Fernsehempfänger ein Lade-Entladestromverhältnis von 4 : 1 bis 7 : 1 vorteilhaft. Ist das Stromverhältnis höher, wird auch Rauschen als Signal erkannt, ist es niedriger, wird ein verrauschtes Signal nicht mehr als solches erkannt.The state of charge of the capacitor is a measure of whether the circuit has locked or not. The voltage across the capacitor can be evaluated by means of a comparator with hysteresis, which eliminates switching uncertainties, which in turn provides an output signal that can be easily further processed and that indicates the latched state of the circuit. The weighting can be adjusted with the level of the charge or discharge current of the two current mirrors. A charge-discharge current ratio of 4: 1 to 7: 1 is advantageous for use in a television receiver. If the current ratio is higher, noise is also recognized as a signal; if it is lower, a noisy signal is no longer recognized as such.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in dem Fernsehempfänger ein Horizontalphasenregelkreis vorgesehen ist, welchem das in einem empfangenen Fernsehsignal enthaltene Horizontalsynchronsignal zugeführt wird, welcher einen Phasenkomparator und einen steuerbaren Oszillator aufweist, daß der Eingang des steuerbaren Oszillators über einen steuerbaren Schalter auf den Ausgang des Phasenkomparators oder einen Ausgang einer Gleichspannungsquelle schaltbar ist, welche eine Spannung liefert, welche den Oszillator auf einer vorgebbaren Soll-Horizontalfrequenz schwingen läßt, und daß der steuerbare Schalter in Abhängigkeit des Ausgangssignals des Komparators so gesteuert wird, daß der steuerbare Oszillator bei nicht gerastetem Phasenregler ein Signal mit der Soll-Horizontalfrequenz abgibt.According to a further embodiment of the invention, it is provided that a horizontal phase locked loop is provided in the television receiver, to which the horizontal synchronization signal contained in a received television signal is fed, which has a phase comparator and a controllable oscillator, that the input of the controllable oscillator is switched to via a controllable switch Output of the phase comparator or an output of a DC voltage source is switchable, which supplies a voltage which causes the oscillator to oscillate at a predetermined horizontal frequency, and that the controllable switch is controlled in dependence on the output signal of the comparator so that the controllable oscillator when not locked Phase controller emits a signal with the target horizontal frequency.

Der Fernsehempfänger weist also einen Horizontalphasenregelkreis auf, der auf die Horizontalsynchronimpulse rastet und dessen Ausgangssignal für die Weiterverarbeitung im Fernsehempfänger insbesondere für die Ablenkschaltung zur Darstellung auf einem Bildschirm weiterverarbeitet wird. Der erfindungsgemäße digitale Phasenregelkreis dient in diesem Fall dazu, zu erkennen, ob ein Fernsehsignal empfangen wird oder nicht. Wird kein Fernsehsignal empfangen, so tritt bei den nach dem Stande der Technik bekannten Schaltungen das Problem auf, daß der Horizontalphasenregelkreis eine beliebige Frequenz liefert, da er sich auf keine Eingangsfrequenz mehr einstellen kann. Dies wiederum bedeutet aber, daß die Darstellung auf dem Bildschirm infolge schwankender Horizontalfrequenz nicht mehr möglich ist. Insbesondere können sogenannte On-Screen-Display Darstellungen nicht mehr vorgenommen werden. Der erfindungsgemäße digitale Phasenregelkreis kann in oben beschriebener Weise dazu eingesetzt werden, zu detektieren, ob ein Fernsehsignal empfangen wird oder nicht. Diese Information, die insbesondere dem Ausgangssignal der oben beschriebenen werteschaltung entnommen werden kann, kann nun dazu eingesetzt werden, den Oszillator des Horizontalphasenregelkreises während derjenigen Zeiten, in denen der Komparator der Auswerteschaltung indiziert, daß kein Fernsehsignal empfangen wird, auf seine Nennfrequenz zu schalten. Es ist dann auch, wenn kein Fernsehsignal empfangen wird, eine Darstellung auf dem Bildschirm möglich. So kann beispielsweise auch während eines Sendersuchlaufes eine Darstellung auf dem Bildschirm stattfinden. Diese Darstellung kann beispielsweise in dem Einblenden bestimmter Einstellwerte des Fernsehempfängers gegeben sein.The television receiver thus has a horizontal phase locked loop which locks onto the horizontal sync pulses and its output signal for further processing in the television receiver, in particular for the deflection circuit processed for display on a screen. In this case, the digital phase locked loop according to the invention serves to recognize whether a television signal is being received or not. If no television signal is received, the problem with the circuits known from the prior art arises that the horizontal phase locked loop delivers an arbitrary frequency, since it can no longer adjust itself to an input frequency. However, this in turn means that the display on the screen is no longer possible due to fluctuating horizontal frequencies. In particular, so-called on-screen display representations can no longer be made. The digital phase locked loop according to the invention can be used in the manner described above to detect whether a television signal is being received or not. This information, which can in particular be taken from the output signal of the value circuit described above, can now be used to switch the oscillator of the horizontal phase locked loop to its nominal frequency during those times in which the comparator of the evaluation circuit indicates that no television signal is being received. It is also possible to display it on the screen when no television signal is being received. For example, a display on the screen can also take place during a channel search. This representation can be given, for example, by fading in certain setting values of the television receiver.

Anhand der Zeichnung werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1 eine erste Ausführungsform des digitalen Phasenregelkreises,
  • Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des digitalen Phasenregelkreises,
  • Fig. 3 ein Impulsdiagramm des Phasenregelkreises gemäß Fig. 2,
  • Fig. 4 den digitalen Phasenregelkreis mit vorgeschaltetem Amplitudensieb, Integrator, Komparator und Monoflop sowie nachgeschalteter Auswerteeinheit und
  • Fig. 5 die Auswerteeinheit gemäß Fig. 4 sowie ein Blockschaltbild eines Horizontalphasenregelkreises eines sehempfängers.
Some exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
  • 1 shows a first embodiment of the digital phase locked loop,
  • 2 shows a second embodiment of the digital phase locked loop,
  • 3 shows a pulse diagram of the phase locked loop according to FIG. 2,
  • Fig. 4 shows the digital phase-locked loop with an upstream amplitude filter, integrator, comparator and monoflop and downstream evaluation unit and
  • 5 shows the evaluation unit according to FIG. 4 as well as a block diagram of a horizontal phase locked loop of a vision receiver.

Eine in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen digitalen Phasenregelkreises weist einen Umschalter 1 auf, welcher drei Eingänge aufweist. Für das Umschalten auf die drei Eingänge sind Schaltstellungen a, b und c vorgesehen. Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Phasenregelkreis werden die drei diesen Eingängen des Umschalters 1 zugeführte Rechtecksignale aus einem Rechtecksignal mit der Frequenz f0 gewonnen, das seinerseits wiederum aus einem in der Fig. nicht dargestellten Generator stammen kann. Das Rechtecksignal mit der Frequenz f0 wird in einem ersten Teiler 2 durch einen Divisor A geteilt, so daß der Teiler 2 an seinem Ausgang ein Rechtecksignal mit der Frequenz f1 liefert, das dem Umschalter 1 an seinem Schaltkontakt a zugeführt wird.A first embodiment of the digital phase locked loop according to the invention shown in FIG. 1 has a changeover switch 1 which has three inputs. Switching positions a, b and c are provided for switching to the three inputs. In the phase locked loop shown in FIG. 1, the three square-wave signals fed to these inputs of the changeover switch 1 are obtained from a square-wave signal with the frequency f 0 , which in turn can originate from a generator not shown in the FIG. The square-wave signal with the frequency f 0 is divided in a first divider 2 by a divisor A, so that the divider 2 provides at its output a square-wave signal with the frequency f 1 , which is supplied to the switch 1 at its switch contact a.

In einem zweiten Teiler 3 wird das Signal mit der Frequenz f0 durch einen Divisor B geteilt, so daß der Teiler 3 an seinem Ausgang ein zweites Rechtecksignal mit der Frequenz f2 liefert, das dem Schaltkontakt b des Umschalters 1 zugeführt ist.In a second divider 3, the signal with the frequency f 0 is divided by a divisor B, so that the divider 3 delivers at its output a second square wave signal with the frequency f 2 , which is supplied to the switch contact b of the changeover switch 1.

Für die Generierung des dritten Rechtecksignals mit der Frequenz f3 wird das Signal mit der Frequenz f0 in einem dritten Teiler 4 durch einen Divisor C geteilt. Das dritte Rechtecksignal ist dem Schaltkontakt C des Umschalters 1 zugeführt.For the generation of the third square-wave signal with the frequency f 3 , the signal with the frequency f 0 is divided in a third divider 4 by a divisor C. The third square wave signal is supplied to the switch contact C of the changeover switch 1.

Dem Umschalter 1, der an seinem Ausgang ein Signal U liefert, ist ein Hauptteiler 5 nachgeschaltet, welcher mit einem Divisor D arbeitet. Das Ausgangssignal des Hauptteilers 5 stellt auch das Ausgangssignal des Phasenregelkreises dar, das in der Fig. mit HPLL bezeichnet ist.The switch 1, which delivers a signal U at its output, is followed by a main divider 5, which works with a divisor D. The output signal of the main divider 5 also represents the output signal of the phase locked loop, which is denoted by H PLL in the figure.

Es ist ferner eine Umschaltlogik 6 vorgesehen, der eingangsseitig einerseits das Ausgangssignal des Phasenregelkreises HPLL und andererseits das Eingangssignal, auf das der Phasenregelkreis einregeln soll, zugeführt wird. Dieses Eingangssignal ist in der Fig. mit H bezeichnet; es weist eine Frequenz f1 auf. Die Umschaltlogik 6 steuert in Abhängigkeit dieser Signale den Umschalter 1. Die Umschaltlogik 6 kann selbstverständlich in den Umschalter 1 integriert sein.A switchover logic 6 is also provided, which is supplied on the input side with the output signal of the phase locked loop H PLL and on the other hand with the input signal to which the phase locked loop is to adjust. This input signal is designated H in the figure; it has a frequency f 1 . The changeover logic 6 controls the changeover switch 1 as a function of these signals. The changeover logic 6 can of course be integrated in the changeover switch 1.

Für die Beziehungen der Frequenzen f1, f2, f3, bzw. der Divisoren A, B und C sowie des Divisors D müssen die Bedingungen f 1 · 1/D = f E sowie k · f 1 = f 2 + (k-1) f 3

Figure imgb0002
erfüllt sein. Die Frequenz f1 des ersten Rechtecksignals muß also heruntergeteilt mit dem Divisor D gerade der Frequenz des Eingangssignals entsprechen, auf die die Schaltung einrasten soll. Die Summe der Frequenzen f2 und f3 muß dem doppelten Wert der Frequenz des Signals f1 entsprechen. Dies ist erforderlich, um ein Einrasten der Schaltung zu gewährleisten. Für ein symmetrisches Einrasten ist k = 2 zu wählen.For the relationships of the frequencies f 1 , f 2 , f 3 , or the divisors A, B and C and the divisor D, the conditions must be met f 1 1 / D = f E as well as k · f 1 = f 2nd + (k-1) f 3rd
Figure imgb0002
be fulfilled. The frequency f 1 of the first square-wave signal must therefore be divided down with the divisor D to correspond to the frequency of the input signal to which the circuit is to snap. The sum of the frequencies f 2 and f 3 must correspond to twice the value of the frequency of the signal f 1 . This is required to snap the Ensure circuit. Select k = 2 for a symmetrical engagement.

Für einen möglichst einfachen Aufbau der Schaltung sollten die Teiler 2, 3, 4 und 5 mit ganzzahligen Divisoren arbeiten. Unter Berücksichtigung der o.g. Beziehungen der Frequenzen bzw. der Teiler untereinander können die Divisoren 2, 3 und 4 beispielsweise mit folgenden Divisoren arbeiten: Tabelle A B C 2 1 00 4 3 6 6 4 12 8 5 20 10 6 30 12 7 40 To make the circuit structure as simple as possible, the dividers 2, 3, 4 and 5 should work with integer divisors. Taking into account the above-mentioned relationships between the frequencies or the divisors, the divisors 2, 3 and 4 can work with the following divisors, for example: table A B C. 2nd 1 00 4th 3rd 6 6 4th 12th 8th 5 20th 10th 6 30th 12th 7 40

Die erste Zeile dieser Tabelle zeigt eine Auslegung, bei der Divisor C eine Auslegung gegen unendlich hat. Dies bedeutet mathematisch nichts anderes, als daß das dritte Rechtecksignal mit der Frequenz f3 eine Frequenz = 0 aufweist. Das Signal hat also immer konstanten Pegel. Die Auslegung der Divisioren gemäß der ersten Zeile zeigt außerdem, daß der Divisor B = 1 ist; es kann also der Teiler 3 völlig entfallen und das Signal f0 gleichzeitig als Signal f2 ausgelegt sein.The first line of this table shows a design in which divisor C has a design against infinity. Mathematically, this means nothing other than that the third square-wave signal with the frequency f 3 has a frequency = 0. The signal is therefore always at a constant level. The interpretation of the divisors according to the first line also shows that the divisor B = 1; the divider 3 can thus be completely omitted and the signal f 0 can simultaneously be designed as signal f 2 .

Die Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des digitalen Phasenregelkreises, bei dem die Divisoren gemäß der ersten Zeile der Tabelle ausgelegt sind.Fig. 2 shows a second embodiment of the digital phase locked loop, in which the divisors according to the first Row of the table.

Der zweite Teiler 3 gemäß der Schaltung Fig. 1 kann dabei entfallen, da der Divisor B = 1 beträgt. Es kann also das Signal mit der Frequenz f0 unmittelbar als zweites Rechtecksignal mit der Signal f2 eingesetzt werden. Die Frequenz des dritten Signals f3 beträgt 0, so daß der Kontakt c des Umschalters 1 mit einem Signal konstanter Amplitude beaufschlagt werden kann, in der Darstellung gemäß Fig. 2 ist dieser Kontakt auf Masse gelegt.The second divider 3 according to the circuit in FIG. 1 can be omitted since the divisor B = 1. The signal with the frequency f 0 can thus be used directly as a second square wave signal with the signal f 2 . The frequency of the third signal f 3 is 0, so that the contact c of the changeover switch 1 can be supplied with a signal of constant amplitude. In the illustration according to FIG. 2, this contact is connected to ground.

Die Schaltung gemäß Fig. 2 weist funktional keine Nachteile gegenüber der Schaltung gemäß Fig. 1 auf, es werden aber zwei Teiler eingespart.The circuit according to FIG. 2 has no functional disadvantages compared to the circuit according to FIG. 1, but two dividers are saved.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Schaltungen sowohl gemäß Fig. 1 wie auch gemäß Fig. 2 anhand eines in Fig. 3 dargestellten Impulsdiagrammes, in dem einige Signale über der Zeit dargestellt sind, näher erläutert.The mode of operation of the circuits both in accordance with FIG. 1 and in accordance with FIG. 2 is explained in more detail below with reference to a pulse diagram shown in FIG. 3, in which some signals are shown over time.

Ein erster in Fig 3 dargestellter Kurvenzug zeigt das Eingangssignal H. Dieses Eingangssignal kann zwei Pegel einnehmen, nämlich Low-Pegel, in der Fig. 3 mit 0 gekennzeichnet und High-Pegel, in der Fig. mit 1 gekennzeichnet. Das Signal weist in seinem Ruhezustand Low-Pegel auf. Das Signal weist während in dem Signal enthaltener Impulse High-Pegel auf. Bei diesem Signal H kann es sich insbesondere um ein Horizontalsynchronsignal eines Fernsehsignals handeln bzw. um ein aus diesem Signal abgeleitetes Signal.A first curve shown in FIG. 3 shows the input signal H. This input signal can assume two levels, namely low level, marked 0 in FIG. 3 and high level, marked 1 in FIG. The signal has a low level in its idle state. The signal is high during pulses contained in the signal. This signal H can be, in particular, a horizontal synchronizing signal of a television signal or a signal derived from this signal.

Ein zweiter in der Fig. 3 dargestellter Kurvenzug zeigt das Ausgangssignal U des Umschalters 1 der Schaltung gemäß Fig. 2.A second curve shown in FIG. 3 shows the output signal U of the changeover switch 1 of the circuit according to FIG. 2.

Ein dritter Kurvenzug der Darstellung gemäß Fig. 3 zeigt das Ausgangssignal HPLL der Schaltung bzw. das Ausgangssignal des Teilers 5 der Schaltung gemäß Fig. 2.3 shows the output signal H PLL of the circuit or the output signal of the divider 5 of the circuit according to FIG. 2.

Die Umschaltlogik 6 des Phasenregelkreises gemäß Fig. 2 steuert den Umschalter 1 in Abhängigkeit des Ausgangssignals HPLL und des Eingangssignals H. Die Darstellung gemäß Fig. 3 zeigt, daß der Umschalter auf seine Position a, also auf das Signal mit der Frequenz f1 während derjenigen Zeiten geschaltet wird, in denen das Eingangssignal H Low-Pegel aufweist. Während dieser Zeiträume spielt der Pegel des Ausgangssignals HPLL der Schaltung für die Schalterpositon des Umschalters 6 keine Rolle.The control logic 6 of the phase locked loop according to FIG. 2 controls the changeover switch 1 as a function of the output signal H PLL and the input signal H. The illustration according to FIG. 3 shows that the changeover switch to its position a, ie to the signal with the frequency f 1 during of those times in which the input signal H has a low level. During these periods, the level of the output signal H PLL of the circuit for the switch position of the switch 6 is irrelevant.

Während derjenigen Zeiten, in denen das Eingangssignal H High-Pegel hat, in denen also ein Impuls in diesem Signal auftritt, wird dagegen auch der momentane Pegel des Ausgangssignals HPLL berücksichtigt. Weist dieses Signal während eines Impulses des Signals H Low-Pegel auf, so wird der Umschalter auf seine Position b, also das Signal mit der Frequenz f2 geschaltet. Weist dagegen während eines Impulses des Signals H das Signal HPLL High-Pegel auf, so wird der Umschalter 1 auf seinen Kontakt c, also das Signal mit der Frequenz f3 geschaltet.In contrast, during those times when the input signal H is high, ie when a pulse occurs in this signal, the instantaneous level of the output signal H PLL is also taken into account. If this signal has a low level during a pulse of the signal H, the changeover switch is switched to its position b, that is to say the signal with the frequency f 2 . If, on the other hand, the signal H PLL is high during a pulse of the signal H, the changeover switch 1 is switched to its contact c, that is to say the signal with the frequency f 3 .

Im folgenden soll anhand der Darstellung gemäß Fig. 3 die Arbeitsweise der Schaltung näher erläutert werden. Die Darstellung gemäß Fig. 3 zeigt den eingerasteten Zustand der Schaltung, d.h. also den Zustand, in dem das Ausgangssignal HPLL mit seinen Vorderflanken genau auf die Mitte der Impulse des Signals H synchronisiert ist.The mode of operation of the circuit will be explained in more detail below with the aid of the illustration according to FIG. 3 shows the locked state of the circuit, that is to say the state in which the output signal H PLL is synchronized with its leading edges exactly to the center of the pulses of the signal H.

In diesem synchronisierten bzw. eingeregelten Zustand der Schaltung werden dem Teiler 5 gemäß Fig. 2 entsprechend der Darstellung gemäß Fig. 3 während der Zeitspanne vom Zeitpunkt t2, also dem Zeitpunkt, zu dem am Ausgang des Teilers 5 das Signal von Low- auf High-Pegel wechselt bis zum Zeitpunkt t3, zu dem die Rückflanke des IMpulses des Eingangssignals erscheint, keine Impulse zugeführt. Ab t3 gelangen die mittels des Teilers 2 heruntergeteilten Impulse auf dem Eingang des Teilers 5. Zum Zeitpunkt t4 erzeugt das dem Teiler 5 zugeführte Eingangssignal unter Herunterteilung um den Divisor D wieder einen Impuls am Ausgang des Teilers 5. Während der nachfolgenden Zeitspanne t4 bis t5, also bis zur Vorderflanke des nächsten Impulses des Eingangssignals H, wird dem Umschalter 6 das mittels des Teilers 2 heruntergeteilte Signal f1 und nachfolgend bis zum Zeitpunkt t6, zu dem das Ausgangssignal des Teilers 5 wieder auf High-Pegel wechselt, das nicht heruntergeteilte Signal f2 = f0 zugeführt. Der Zähler hat also beispielsweise im Zeitraum t2 bis t6 einmal durchgezählt. Während der Zeitspanne t2 bis t3 wurde dem Teiler 5 dabei das Signal mit der Frequenz f3 zugeführt, das in der Ausführungsform gemäß Fig. 2 eine Frequenz f3 = 0 aufweist, also konstanten Pegel hat. Während der Zeitspanne t3 bis t5 wurde dem Teiler 5 das erste Signal mit der Frequenz f1 zugeführt. Während der Zeitspanne t5 bis t6 wurde dem Teiler das Signal mit der relativ höheren Frequenz f2 zugeführt. Die Werte der Frequenzen f1, f2 und f3 und des Divisors D des Teilers 5 gemäß Fig. 2 sind dabei so gewählt, daß der Teiler in der Zeitspanne t2 bis t6 gerade soviele Impulse erhält, daß ein Ausgangssignal zu den Zeitpunkten t2 und t6, also jeweils in der zeitlichen Mitte der Impulse des Signals H von Low- auf High-Pegel wechselt. Dieser Ablauf setzt sich im synchronisierten Zustand der Schaltung jeweils zwischen zwei Impulsen des Signals H fort.In this synchronized or adjusted state of the circuit, the divider 5 according to FIG. 2 as shown in FIG. 3 during the period from Time t 2 , that is, the time at which the signal at the output of divider 5 changes from low to high level until time t 3 , at which the trailing edge of the IM pulse of the input signal appears, no pulses are supplied. From t 3 , the pulses divided by divider 2 arrive at the input of divider 5. At time t 4 , the input signal supplied to divider 5 again generates a pulse at the output of divider 5 by dividing by divisor D. During the subsequent time period t 4 to t 5 , that is, to the leading edge of the next pulse of the input signal H, the changeover switch 6 receives the signal f 1 divided down by the divider 2 and subsequently until the time t 6 , at which the output signal of the divider 5 changes back to high level, the undivided signal f 2 = f 0 is supplied. The counter has counted once, for example, in the period t 2 to t 6 . During the period t 2 to t 3 , the divider 5 was supplied with the signal with the frequency f 3 , which in the embodiment according to FIG. 2 has a frequency f 3 = 0, that is to say has a constant level. During the time period t 3 to t 5 , the divider 5 was supplied with the first signal with the frequency f 1 . During the time period t 5 to t 6 , the signal with the relatively higher frequency f 2 was fed to the divider. The values of the frequencies f 1 , f 2 and f 3 and the divisor D of the divider 5 according to FIG. 2 are chosen so that the divider receives just enough pulses in the time period t2 to t6 that an output signal at times t 2 and t 6 , that is, in the middle of the time of the pulses of the signal H changes from low to high level. This sequence continues in the synchronized state of the circuit between two pulses of the signal H.

Im nicht synchronisierten Zustand der Schaltung findet der Übergang zum Zeitpunkt t2 von Low-Pegel auf High-Pegel im Signal HPLL nicht in der zeitlichen Mitte des Impulses des Signals H statt. Gleichwohl wird jedoch vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3, in dem der Impuls des Signals beendet ist, dem Teiler 5d kein Impuls zugeführt. Zwischen den Zeitpunkten t3 und t5 wird dem Teiler die gleiche Zahl von Impulsen des Signals mit der Frequenz f1 zugeführt wie im synchronisierten Zustand. Während der Zeitspanne t5 bis t6 erhält der Teiler jedoch eine gegenüber dem synchronisierten Zustand abweichende Zahl von Impulsen. Die Zahl der Impulse hängt von der Flankenlage ab. Das Ausgangssignal des Teilers 5 wird zum Zeitpunkt t6 wieder von Low- auf High-Pegel wechseln, wobei dieser Zeitpunkt entsprechend der Frequenzverhältnisse von f1 bzw. der dem Teiler 5 zugeführten Impulse in gleicher Weise wie im synchronisierten Zustand so gewählt wurde, daß der Zeitpunkt t6 die zeitliche Mitte eines Impulses des Signals H fällt. Es wird also das Ausgangssignal des Teilers 5 bzw. der Gesamtschaltung wieder auf die zeitliche Mitte der Impulse des Signals H aufsynchronisiert. Dieses Aufsynchronisieren kann auch über mehrere Perioden dauern.In the non-synchronized state of the circuit, the transition from low level to high level takes place at time t 2 Signal H PLL does not take place in the middle of the pulse of signal H. Nevertheless, from time t 2 to time t 3 , at which the pulse of the signal has ended, no pulse is supplied to divider 5d. Between times t 3 and t 5 , the divider receives the same number of pulses of the signal with frequency f 1 as in the synchronized state. During the period t 5 to t 6 , however, the divider receives a number of pulses which differs from the synchronized state. The number of pulses depends on the flank position. The output signal of divider 5 will change from low to high level again at time t 6 , this time being chosen in accordance with the frequency relationships of f 1 or the pulses supplied to divider 5 in the same way as in the synchronized state so that the Time t 6 the temporal center of a pulse of the signal H falls. The output signal of the divider 5 or the overall circuit is thus synchronized again to the temporal center of the pulses of the signal H. This synchronization can also take several periods.

Auch wenn im unsynchronisierten Zustand der Schaltung der Übergang von Low- auf High-Pegel des Signals HPLL zu einem Zeitpunkt stattfindet, in dem kein Impuls in dem Signal H enthalten ist, regelt sich die Schaltung langsam ein. Dies liegt daran, daß zum Zeitpunkt t3 unabhängig vom Zustand des Signals HPLL in diesem Falle das Signal f1 auf den Eingang des Divisors 5 gemäß Fig. 2 geschaltet wird. Der Teilvorgang des Teilers 5 setzt sich dann in oben beschriebener Weise fort, so daß zum Zeitpunkt t6, wobei sich der Einregelvorgang ggf. über mehrere Perioden des Signals HPLL hinziehen kann, an seinem Ausgang ein Wechsel des Signals von Low- auf High-Pegel stattfindet, sofern zu diesem Zeitpunkt das Signal H High-Pegel hat.Even if the transition from the low to the high level of the signal H PLL takes place in the unsynchronized state of the circuit at a time in which no pulse is contained in the signal H, the circuit regulates itself slowly. This is because, at time t 3, regardless of the state of the H PLL signal, in this case the signal f 1 is switched to the input of the divisor 5 according to FIG. 2. The dividing process of the divider 5 then continues in the manner described above, so that at time t 6 , the adjustment process possibly extending over several periods of the signal H PLL , a change in the signal from low to high at its output Level takes place, provided the signal H is high at this time.

Bei der Darstellung gemäß Fig. 3 wurde, wie erläutert, die Frequenz f3 = 0 gewählt. Dies bedeutet eine relativ einfache Auslegung der Schaltung, entsprechend der Darstellung gemäß Fig. 1. Das Impulsdiagramm gemäß Fig. 3 kann grundsätzlich auch für eine Schaltung gemäß Fig. 1 gelesen werden, bei der die Frequenz f3 nicht gleich 0 ist, aber für ein Rasten auf die Vorderflanken der Impulse des Signals H eine kleinere Frequenz haben sollte als das Signal mit der Frequenz f2. In diesem Falle würden während der Zeitspannen t2 bis t3 bzw. t6 bis t7 ebenfalls Impulse gezählt, es würde sich während dieser Zeitspanne jedoch um eine geringere Zahl von Impulsen handeln, als während der übrigen Zeitspannen auf den Teiler 5 gelangen. Die Wahl der Frequenzen f1, f2, f3 und des Divisors D des Teilers 5 der Schaltung gemäß Fig. 1 müßten in diesem Falle so ausgelegt sein, daß das Ausgangssignal des Teilers 5 im synchronisierten Zustand der Schaltung gerade zu den Zeitpunkten t2 bzw. t6 von Low- auf High-Pegel wechselt. Von der Wahl der Frequenzen f1, f2, f3 und des Divisors D hängt also die Phasenlage von H und HPLL im eingeregelten Zustand ab. Werden sie so gewählt, daß t2 bzw. t6 in der Synchronimpulsmitte liegen, ist der Regelbereich symmetrisch bezüglich der Ruhelage. Auch bei dieser Auslegung einer Schaltung beispielsweise gemäß Fig. 1, findet im nicht synchronisierten Zustand der Schaltung ein Aufsynchronisieren auf die Impulse des Signals H statt. Erscheint beispielsweise der zum Zeitpunkt t2 auftretende Übergang von Low- auf High-Pegel im Signal HPLL zeitlich vor die Mitte des Impulses des Signals H, so wird die Zeitspanne t2 bis t3 länger und die Zeitspanne t5 bis t6 größer. Da aber während der Zeitspanne t2 bis t3 deutlich weniger Impulse pro Zeit (relativ niederfrequente Signale) an den Zähler 5 (Fig. 2) gelangen als während der Zeitspanne t5 bis t6 (relativ hochfrequentes Signal), dauert die Zeitspanne t2 bis t6 länger als im synchronisierten Zustand, da der Zähler länger braucht, bis er einmal durchgezählt hat. Die Flanke zum Zeitpunkt t6 verschiebt sich also zeitlich nach hinten, so daß sich die Schaltung langsam aufsynchronisiert. Entsprechendes gilt in umgekehrter Weise für eine zeitlich gegenüber dem Impuls H nach hinten verschobene Flanke des Signals HPLL.3, as explained, the frequency f 3 = 0 was selected. This means a relatively simple design of the circuit, corresponding to the illustration according to FIG. 1. The pulse diagram according to FIG. 3 can in principle also be read for a circuit according to FIG. 1, in which the frequency f 3 is not equal to 0, but for one Detection on the leading edges of the pulses of signal H should have a lower frequency than the signal with frequency f 2 . In this case, pulses would also be counted during the time periods t 2 to t 3 or t 6 to t 7 , but it would be a smaller number of pulses during this time period than would arrive at the divider 5 during the remaining time periods. The selection of the frequencies f 1 , f 2 , f 3 and the divisor D of the divider 5 of the circuit according to FIG. 1 would have to be designed in such a way that the output signal of the divider 5 in the synchronized state of the circuit just at times t 2 or t 6 changes from low to high level. The phase position of H and H PLL in the adjusted state depends on the choice of the frequencies f 1 , f 2 , f 3 and the divisor D. If they are chosen so that t 2 or t 6 are in the middle of the sync pulse, the control range is symmetrical with respect to the rest position. Even with this configuration of a circuit, for example according to FIG. 1, synchronization to the pulses of the signal H takes place in the non-synchronized state of the circuit. If, for example, the transition from low to high level in signal H PLL occurs at time t 2 before the middle of the pulse of signal H, time period t 2 to t 3 becomes longer and time period t 5 to t 6 increases. However, since significantly fewer pulses per time (relatively low-frequency signals) reach counter 5 (FIG. 2) during the time period t 2 to t 3 than during the time period t 5 to t 6 (relatively high-frequency signal), the time period t 2 up to t 6 longer than in the synchronized state, because the counter takes longer to count through. The edge at time t 6 thus shifts backwards in time, so that the circuit slowly synchronizes. The same applies in the reverse manner to a flank of the signal H PLL which is shifted backwards in time with respect to the pulse H.

Für beide Schaltungsvarianten gilt, daß infolge des unabhängig von dem Zustand des Signals HPLL während der Zeiten t3 bis t5 vorgenommenen Aufschaltens des Signals der Frequenz f1 auf den Teiler 5 immer die gleiche Zahl von Impulsen gezählt wird, also während dieser Zeitspanne keine Nachregelung stattfindet. Eine Nachregelung findet nur während der Zeitspannen t1 bis t3 bzw. t5 bis t7 statt.For both circuit variants, the same number of pulses is always counted as a result of the switching on of the signal of frequency f 1 to divider 5 regardless of the state of the signal H PLL during times t 3 to t 5 , that is to say none during this time period Readjustment takes place. Readjustment only takes place during the time periods t 1 to t 3 or t 5 to t 7 .

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einiger Schaltungselemente eines in der Fig. im übrigen nicht dargestellten Fernsehempfängers. Der oben beschriebene digitale Phasenregelkreis ist hier als Block 11 angedeutet. Das dem Block 11, also dem Phasenregelkreis, eingangsseitig zugeführte Signal H wird aus einem horizontalen Synchronsignal eines Fernsehsignals gewonnen. Dazu ist ein Tuner 12 vorgesehen, dem ein Amplitudensieb 13 nachgeschaltet ist, das in dem Fernsehsignal enthaltene Horizontalsynchronimpulse abtrennt. Ein dem Amplitudensieb 13 nachgeschaltetes Tiefpaßfilter wirkt als Integrator. Sein Ausgangssignal wird einem weiteren Amplitudensieb bzw. einem Komparator zugeführt, der dann ein Ausgangssignal liefert, wenn das von dem Tiefpaß 14 gelieferte Signal einen bestimmten Wert übersteigt. Es wird dann ein Monoflop 16 angestoßen, der einen Impuls liefert. Das Ausgangssignal des Monoflops 16 stellt das Signal H dar, das den digitalen Phasenregelkreis 11 zugeführt wird, bei dem es sich um den Phasenregelkreis nach der Fig. 1 oder Fig. 2 handelt.FIG. 4 shows a block diagram of some circuit elements of a television receiver, which is otherwise not shown in FIG. The digital phase locked loop described above is indicated here as block 11. The signal H supplied to the block 11, that is to say the phase-locked loop, on the input side is obtained from a horizontal synchronizing signal of a television signal. For this purpose, a tuner 12 is provided, which is followed by an amplitude filter 13 which separates horizontal synchronizing pulses contained in the television signal. A low-pass filter connected downstream of the amplitude filter 13 acts as an integrator. Its output signal is fed to a further amplitude filter or a comparator, which then delivers an output signal when the signal supplied by the low-pass filter 14 exceeds a certain value. A monoflop 16 is then triggered, which delivers a pulse. The output signal of the monoflop 16 represents the signal H, which is fed to the digital phase locked loop 11, which is the phase locked loop according to FIG. 1 or FIG. 2.

Dem Phasenregelkreis 11 ist eine Auswerteeinheit 17 nachgeschaltet, dem sowohl das Ausgangssignal HPLL des Phasenregelkreises wie auch das Ausgangssignal H des Monoflops 16 zugeführt wird. Die Auswerteeinheit 17 ihrerseits liefert ein Ausgangssignal HA, das indiziert, ob der digitale Phasenregelkreis 11 eingerastet hat oder nicht.An evaluation unit 17 is connected downstream of the phase-locked loop 11, to which both the output signal H PLL of the phase-locked loop and the output signal H of the monoflop 16 are fed. The evaluation unit 17 in turn supplies an output signal H A which indicates whether the digital phase locked loop 11 has locked in or not.

Die Vorschaltung der Schaltungselemente 13 bis 16 hat den Vorteil, daß eventuelle Störungen, die dem von dem Tuner 12 gelieferten Fernsehsignal und damit auch den in ihm enthaltenen Horizontalsynchronimpulsen überlagert sein können, weitgehend ausgefiltert werden. Das Monoflop 16 liefert beispielsweise bei überlagertem Rauschen eindeutige Impulse, die von deutlich weniger Störimpulsen überlagert sind.The upstream connection of the circuit elements 13 to 16 has the advantage that any interference that may be superimposed on the television signal supplied by the tuner 12 and thus also on the horizontal sync pulses contained therein, is largely filtered out. For example, the monoflop 16 delivers clear pulses with superimposed noise, which are overlaid by significantly fewer interference pulses.

In Fig. 5 ist die Auswerteeinheit 17 gemäß Fig. 4 detaillierter dargestellt. Die Fig. 5 zeigt ferner einenFIG. 5 shows the evaluation unit 17 according to FIG. 4 in more detail. 5 also shows one

Horizontalphasenregelkreis, wie er in einem im übrigen nicht dargestellten Fernsehempfänger vorgesehen sein kann.Horizontal phase locked loop, as can be provided in a television receiver, not otherwise shown.

Die Auswerteeinheit weist eingangsseitig ein D-Flipflop 21 auf, dessen Takteingang das Ausgangssignal des digitalen Phasenregelkreises zugeführt wird. Auf den D-Eingang des Flipflops 21 ist das Eingangssignal des Phasenregelkreises geführt. Das Flipflop 21 übernimmt also immer mit der positiven Flanke des Signals HPLL, also des Ausgangssignals, den momentanen Wert des Eingangssignals des Phasenregelkreises. Ist der Phasenregelkreis gerastet, so ist dieses Eingangssignal zu diesen Zeitpunkten immer auf High-Pegel. Ist der Phasenregelkreis nicht gerastet, so hat das Signal zu diesen Zeitpunkten Low-Pegel. Das Ausgangssignal des D-Flipflops 21 hat also High-Pegel im gerasteten Zustand der Schaltung und Low-Pegel im nicht gerasteten Zustand.On the input side, the evaluation unit has a D flip-flop 21, the clock input of which is supplied with the output signal of the digital phase locked loop. The input signal of the phase locked loop is fed to the D input of the flip-flop 21. The flip-flop 21 therefore always takes over the current value of the input signal of the phase locked loop with the positive edge of the signal H PLL , that is to say the output signal. If the phase-locked loop is locked, this input signal is always high at these times. If the phase-locked loop is not locked, the signal has a low level at these times. The output signal of the D flip-flop 21 thus has a high level in the locked state of the circuit and a low level in the non-locked state.

Dieses Signal wird einer ersten Stromspiegelschaltung 22 mit einem Transistor 23 sowie einer zweiten Stromspiegelschaltung 24 mit einem Transistor 25 zugeführt. Während derjenigen Zeiten, in denen das Ausgangssignal des D-Flipflops 21 High-Pegel hat, wird der Transistor 23 leitend geschaltet und die erste Stromspiegelschaltung 22 liefert einen Strom, mit dem ein gegen Masse geschaltete Kapazität 26 aufgeladen wird.This signal is fed to a first current mirror circuit 22 with a transistor 23 and a second current mirror circuit 24 with a transistor 25. During those times in which the output signal of the D flip-flop 21 is high, the transistor 23 is turned on and the first current mirror circuit 22 supplies a current with which a capacitance 26 connected to ground is charged.

Während derjenigen Zeiten, in denen das Ausgangssignal des D-Flipflops 21 Low-Pegel hat, wird der Transistor 25 leitend geschaltet und die zweite Stromspiegelschaltung 24 entlädt die Kapazität 26. Die über der Kapazität 26 erscheinende Spannung wird mittels eines Komparators 27 mit Hysteresis ausgewertet, welcher ein High-Signal liefert, wenn die Spannung einen bestimmten Wert überschreitet und welcher ein Low-Signal liefert, wenn die Spannung diesen Wert unterschreitet.During those times when the output signal of the D flip-flop 21 is low, the transistor 25 is turned on and the second current mirror circuit 24 discharges the capacitance 26. The voltage appearing across the capacitance 26 is evaluated by means of a comparator 27 with hysteresis, which delivers a high signal when the voltage exceeds a certain value and which delivers a low signal when the voltage falls below this value.

Dabei ist mit der Höhe des Lade- bzw. Entladestromes, also der Ströme der beiden Stromspiegelschaltung 22 bzw. 24 die Gewichtung einstellbar. Es wurde experimentiell ein Lade-Entladestromverhältnis von 4 : 1 bis 7 : 1 gefunden. Ist das Stromverhältnis höher, wird auch Rauschen als Signal erkannt, ist es niedriger, wird ein verrauschtes Signal nicht mehr sicher als Signal erkannt.The weighting can be adjusted with the level of the charge or discharge current, that is to say the currents of the two current mirror circuits 22 and 24. A charge-discharge current ratio of 4: 1 to 7: 1 was found experimentally. If the current ratio is higher, noise is also recognized as a signal; if it is lower, a noisy signal is no longer reliably recognized as a signal.

Das Ausgangssignal HA des Komparators 27 gibt also in zeitlich aufintegrierter Form an, ob der Phasenregelkreis 11 gemäß Fig. 4 eingerastet hat oder nicht.The output signal H A of the comparator 27 thus indicates in a time-integrated form whether the phase-locked loop 11 has latched in accordance with FIG. 4 or not.

Diese Information kann nun in einem Fernsehempfänger dazu eingesetzt werden, einen in diesem vorgesehenen Horizontalphasenregelkreis entsprechend zu steuern. Dieser Horizontalphasenregelkreis, dessen Ausgangssignal beispielsweise dazu herangezogen wird, die Horizontalablenkung einer Bildröhre zur Darstellung des Bildes anzusteuern, hat die Eigenschaft, daß sie bei fehlendem Eingangssignal ein nahezu beliebiges Ausgangssignal liefert. Dies wiederum hat zur Folge, daß eine Darstellung auf dem Bildschirm nicht mehr möglich ist.This information can now be used in a television receiver to correspondingly control a horizontal phase locked loop provided in this. This horizontal phase locked loop, its output signal For example, is used to control the horizontal deflection of a picture tube to display the picture, has the property that it delivers almost any output signal when there is no input signal. This in turn means that display on the screen is no longer possible.

Das Ausgangssignal HA des Komparators 27 wird nun dazu herangezogen, den Oszillator des Horizontalphasenregelkreises auf seinen Sollwert zu schalten und so eine Bildschirmdarstellung zu gestatten, auch wenn kein Signal empfangen wird.The output signal H A of the comparator 27 is now used to switch the oscillator of the horizontal phase locked loop to its desired value and thus to allow a screen display, even if no signal is received.

In der Fig. 5 ist der Horizontalphasenregelkreis mittels eines Phasenkomparators 31, eines ihm nachgeschalteten Filters 32 und eines steuerbaren Oszillators 33 angedeutet. Dieser Phasenregelkreis soll in bekannter Weise auf die Horizontalsynchronimpulse, die in einem Fernsehsignal enthalten sind, einrasten. Dazu wird der Oszillator 33 eingangsseitig so gesteuert, daß er an seinem Ausgang ein Signal mit der gewünschten Frequenz liefert. Dieses Signal ist in der Fig. 5 mit H'SYNC bezeichnet.The horizontal phase locked loop is indicated in FIG. 5 by means of a phase comparator 31, a filter 32 connected downstream of it and a controllable oscillator 33. In a known manner, this phase-locked loop is intended to lock onto the horizontal synchronizing pulses which are contained in a television signal. For this purpose, the oscillator 33 is controlled on the input side such that it delivers a signal at the desired frequency at its output. This signal is designated H ' SYNC in FIG. 5.

Wird kein Fernsehsignal empfangen, so kann dieses Steuersignal für den Oszillator 33 nahezu beliebige und insbesondere auch schwankende Werte annehmen, so daß auch das Signal H'SYNC schwankende Werte annimmt und eine Bildschirmdarstellung nicht mehr möglich ist.If no television signal is received, this control signal for the oscillator 33 can assume almost any and, in particular, also fluctuating values, so that the signal H ' SYNC also takes on fluctuating values and a screen display is no longer possible.

Genau in diesem Falle, in dem also kein Fernsehsignal empfangen wird, ist jedoch der erfindungsgemäße digitale Phasenregelkreis nicht gerastet und der Komparator 27 liefert ein Ausgangssignal HA, das Low-Pegel hat. Dieses Signal HA wird nun dazu herangezogen, eine kathodenseitig mit dem Ausgang des Komparators 27 verbundene Diode 43 zu schalten. Die Diode 43 ist anodenseitig auf einen Schalter 44 geschaltet, den sie steuert. Mittels des Schalters 44 ist alternativ der Ausgang des Phasenkomparators 33 oder ein Ausgang einer Gleichspannungsquelle 45 auf den Eingang des Filters 32 schaltbar.Exactly in this case, in which no television signal is received, however, the digital phase-locked loop according to the invention is not locked and the comparator 27 supplies an output signal H A which has a low level. This signal H A is now used to supply a diode 43 connected to the output of the comparator 27 on the cathode side switch. The diode 43 is connected on the anode side to a switch 44 which it controls. As an alternative, the switch 44 can be used to switch the output of the phase comparator 33 or an output of a DC voltage source 45 to the input of the filter 32.

Wird durch den erfindungsgemäßen Phasenregelkreis ein empfangenes Fernsehsignal bzw. die in ihm enthaltenen Horizontalsynchronimpulse erkannt, so hat das Ausgangssignal des Komparators 27 High-Pegel. Die Diode 43 ist dann leitend geschaltet und der Schalter 44 auf den Ausgang des Phasenkomparators 31 der HPLL geschaltet. Der Horizontalphasenregelkreis, der aus den Elementen 31, 32 und 33 gebildet ist, arbeitet dann in normaler Weise, d.h. er regelt sich ein auf die in dem Fernsehsignal enthaltenen Horizontalsynchronsignale.If a received television signal or the horizontal synchronizing pulses contained in it are recognized by the phase locked loop according to the invention, the output signal of the comparator 27 has a high level. The diode 43 is then switched on and the switch 44 is switched to the output of the phase comparator 31 of the H PLL . The horizontal phase locked loop, which is formed from the elements 31, 32 and 33, then operates in a normal manner, ie it adjusts itself to the horizontal synchronizing signals contained in the television signal.

Wird durch den erfindungsgemäßen Phasenregelkreis dagegen kein Fernsehsignal erkannt, so hat das Ausgangssignal HA Low-Pegel, so daß die Diode 43 gesperrt ist. Der Schalter 44 ist dann auf den Ausgang des Gleichspannungsgenerators 45 geschaltet. Die von diesem gelieferte Gleichspannung gelangt auf den Eingang des steuerbaren Oszillators 33. Die von dem Generator 45 gelieferte Gleichspannung ist dabei so gewählt, daß der steuerbare Oszillator 33 ein Signal einer Soll-Horizontalfrequenz liefert, d.h. also derjenigen Frequenz, die ein in einem Fernsehsignal enthaltenes Horizontalsynchronsignal normalerweise hat. Auf diese Weise wird die Ansteuerung der Ablenkschaltung des Fernsehgerätes etc. möglich, so daß, obwohl kein Fernsehsignal empfangen wird, gleichwohl Darstellungen auf dem Bildschirm möglich sind, bei denen es sich beispielsweise um sogenannte On-Screen-Darstellungen handeln kann, also um Darstellungen bestimmter Einstellparameter des Fernsehgerätes.If, on the other hand, no television signal is detected by the phase locked loop according to the invention, the output signal H A is low, so that the diode 43 is blocked. The switch 44 is then connected to the output of the DC voltage generator 45. The DC voltage supplied by this arrives at the input of the controllable oscillator 33. The DC voltage supplied by the generator 45 is selected so that the controllable oscillator 33 supplies a signal of a desired horizontal frequency, that is to say that frequency which is contained in a television signal Horizontal synchronizing signal normally has. In this way, the control of the deflection circuit of the television set etc. is possible, so that although no television signal is received, displays on the screen are still possible, which can be, for example, so-called on-screen displays, that is to say representations of certain ones Setting parameters of the television set.

Claims (11)

  1. A digital phase-locked loop (PLL) which responds to a square-wave input signal of a frequency fE and comprises a change-over switch (1) which is switched in response to square-wave signals of different frequencies and precedes a main divider (5) operating with a divisor D and constituting the output signal of the phase-locked loop, the change-over switch (I) being activated in dependence upon said output signal and the input signal, characterized in that
    - the change-over switch is switched between a first square-wave signal of the frequency f1, a second square-wave signal of the second frequency f2 and a third square-wave signal of the frequency f3, in which: f 1 . 1/D = f E and k. f 1 = f 2 + (k-1) . f 3 ,
    Figure imgb0004
    with k being a natural number between 1 and infinity;
    - a switching logic (6) is provided which controls the change-over switch (1) in such a way that it is switched to the signal of the first frequency f1 in the period between two pulses of the output signal, and to the signal of the second frequency f2 during a pulse of the output signal and a first state of the input signal, and to the signal of the third frequency f3 during a pulse of the output signal and a second state of the input signal,
    - and in that f2 > f3 when the circuit locks in on the leading edges of the pulses of the input signal and f2 < f3 when the circuit locks in on the trailing edges.
  2. A phase-locked loop as claimed in Claim 1, characterized in that 2 . f1 = f2 + f3.
  3. A phase-locked loop as claimed in Claim 1 or 2, characterized in that dividers (2, 3, 4) are provided by means of which the three square-wave signals of the frequencies f1, f2 and f3 are gained by dividing a generator square-wave signal of a frequency f0.
  4. A phase-locked loop as claimed in Claim 3, characterized in that the dividers (2, 3, 4) operate with integral divisors.
  5. A phase-locked loop as claimed in Claim 2, characterized in that f2 = 2f1 and f3 = 0.
  6. A phase-locked loop as claimed in Claim 5, characterized in that a square-wave signal generator is provided which supplies a signal of the second frequency f2 which is applied to a divider operating with the divisor 2 whose output signal represents the square-wave signal of the first frequency f1.
  7. A phase-locked loop as claimed in any one of Claims 1 to 6, characterized in that the phase-locked loop is arranged in a television receiver for detecting the horizontal sync pulses of a possibly received television signal in an output signal of a tuner of the television receiver.
  8. A phase-locked loop as claimed in Claims 5, 6 and 7, characterized in that the square-wave signal generator operates at a frequency f0 of 843.75 MHz and in that the main divider performs a division by D = 27.
  9. A television receiver including a phase-locked loop as claimed in Claim 7 or 8, characterized in that the output signal of the tuner is applied to an amplitude separator (13) by means of which the sync pulses are separated and applied to a subsequently arranged low-pass filter (14) operating as an integrator whose output signal is compared in a comparator (15) with a switching threshold, a monoflop (16), whose output signal represents the input signal of the phase-locked loop, being triggered when the switching threshold is exceeded.
  10. A television receiver including a phase-locked loop as claimed in Claim 7, 8 or 9, characterized in that the phase-locked loop precedes an evaluation circuit (17) which includes a D flip-flop (21) whose D input receives the input signal of the phase-locked loop and whose clock input receives the output signal of the phase-locked loop and whose output signal controls two current mirrors (22, 24) whose output currents are applied to a capacitor (26) connected to a reference potential, one current mirror circuit charging the capacitor and the other discharging the capacitor, and in that the voltage across the capacitor (26) is applied to a comparator (27) whose output signal indicates whether the phase-locked loop has locked in or not locked in on a television signal comprising horizontal sync pulses.
  11. A television receiver including a phase-locked loop as claimed in Claim 10, characterized in that the television receiver includes a horizontal phase-locked loop (31, 32, 33) which receives the horizontal synchronizing signal in a received television signal, said loop comprising a phase comparator (31) and a controllable oscillator (33), in that the input of the controllable oscillator (33) is connectable to the output of the phase comparator (31) or to an output of a DC source via a controllable switch (44), said DC source supplying a voltage causing the oscillator (33) to oscillate at a predeterminable nominal horizontal frequency, and in that the controllable switch (44) is controlled in dependence upon the output signal (HA) of the comparator (27) in such a way that the controllable oscillator (31) supplies a signal at the nominal horizontal frequency when the phase-locked loop has not locked in.
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